NM7000B型儀表著陸系統航向信標室外天線故障分析

董思文

[摘要]本文簡要介紹了NM7000B型儀表著陸系統航向信標天線系統的工作原理，通過一次雷擊故障實例，對天線排故的過程進行了分析，列舉出了多種檢查方法，并總結了一套針對性的天線檢修的方法。

[關鍵詞]NM7000B ILS；室外天線

引言

儀表著陸系統簡稱ILS（Instrument Landing System），又稱為盲降系統，是國際民航組織現用的標準著陸系統。目前全國大部分民用機場都配備了這套系統來引導飛機落地。這套系統包括了三類信標：引導飛機對準跑道的航向信標、引導飛機下降的下滑信標和提供飛機決斷點的指點信標。其中航向信標提供覆蓋跑道及其延長線的水平方向上的引導信號，這個引導信號由十對室外天線對外輻射，一旦天線部分出現故障，將導致整個儀表著陸系統無法使用。在航班延誤問題嚴峻的今天，如何快速找出并排除故障，正是本文要討論的議題。

1.航向信標天線系統原理

深圳機場安裝的是挪威Normarc公司生產的NM7000B型儀表著陸系統，于2011年投入使用，其中航向信標由ILS機柜、天線分配網絡（ADU）、監控合成網絡（MCU）、航向天線陣、近場監控天線（NF）、遙控單元（RMS）、電源和遠端維護系統組成。由ILS機柜輸出CSB和SBO信號至ADU，ADU以一定的幅度和相位將信號分配至每一根天線，天線陣輻射的信號在空中形成需要的場型，供飛機使用。

2.典型案例分析

2.1.故障現象及初步分析 深圳機場在經歷一次強雷雨過程中，該航向信標監控器出現DS DDM、NF DDM、CLR DDM和CLR RF參數告警，導致該設備雙發射機關閉。由于是雙發射機雙監控器告警，所以兩部監控器或兩部發射機同時故障可能性很小，同時近場監控數據告警，初步判斷是公共部分故障，即天線分配網絡、天線陣以及傳輸電纜。接下來需要一一排查。

2.2.故障分析及排查 2.2.1.初步檢查 由于故障時正值雷雨天氣，我們先進行了室內檢查。（一）檢查機房至天線陣電纜。第一步，分別斷開ILS機柜內的輸入輸出電纜，在ADU與MCU內用萬用表測試電纜電阻，電阻值均為無窮大；第二步，將機柜端輸入輸出電纜短路，同樣方法測得電阻值均為0。這說明機房至天線陣的發射和監控電纜均正常。（二）檢查機房至ADU發射電纜。分別斷開機房ILS機柜內的輸入輸出電纜，將網絡分析儀輸出端port1分別與ADU內COU CSB、COU SBO、CLR CSB、CLR SBO發射電纜連接（不含天線振子）。將測得的衰減值與歷史記錄比較，結果一致，說明機房至ADU的電纜正常。（三）檢查監控信號。開啟設備，至MANUAL位，在ILS機柜內，將PIR輸入端與ILS機柜監控電纜的輸出端連接。測得兩部機DS、CLR、CL、NF四個通道的DDM、SDM、RF值均正常，說明監控器正常。（四）發射功率檢查。將設備開啟，至MANUAL位，在ILS機柜內，將功率計輸入端與發射電纜的輸出端連接。結果如下：

與標稱值比較，正向功率均正常，而CLR SBO反向功率偏大，說明發射機本身正常，信號發射受阻。

2.2.2.天線系統相位及耦合特性檢查 （一）檢查發射電纜、天線振子及相應的監控電纜。將網絡分析儀輸出端port1分別與ADU內的發射電纜連接，輸入端port2與相應的監控電纜連接。逐一測量并記錄每一個發射電纜、天線振子及相應監控電纜回路的衰減和相位。結果如下：

表二 天線陣子的衰減和相位

明顯可以看出第11號、13號、20號天線的衰減過大，且相位有偏差，所以其相應的發射監控回路存在問題。

2.2.3.天線分配網絡檢查 （一）檢查余隙分配信號通路。；只開啟設備CLR發射機并將CLR功率調到1W，在天線分配網絡內，將PIR輸入端與ADU的輸出端連接。逐一測量并記錄發射信號經過天線分配單元后輸出的CLR信號。結果并無異常，說明ADU余隙信號分配正常。用相同的方法，檢查航道信號分配，結果也無異常，說明信號分配單元ADU是正常的。根據上述檢查結果，排除了發射機、監控器故障，排除了公共傳輸電纜故障，排除了天線分配網絡故障，鎖定故障點是A11、A13、A20三根天線陣子。于是打開這三根天線陣子，發現其中板件FB1526A上的一個電容有燒焦的痕跡，更換了新的板件，設備恢復正常。

方法總結：對于NM7000B設備故障，首先要根據故障現象，初步分析故障原因，確定大致方向，判斷是單機故障還是公共部分故障。首先通過測量發射機功率確認發射機是否完好，檢測監控信號確認監控器是否完好。下一步用網絡分析儀檢查公共傳輸電纜是否完好，在確認傳輸電纜完好后，再去檢查每一根天線的發射監控回路，查看是否是單根天線的問題。若非單根天線，可以再檢查ADU的功能，最后確定故障點。

結語

只要記錄好設備正常時的檢測數據，在設備故障時逐一檢查比對，就能很快找出故障點，迅速修復故障。